隨著變頻器和軟啟動(dòng)器等非線性設(shè)備在礦井電網(wǎng)中的廣泛應(yīng)用,引入了大量的諧波和無功電流,造成礦井供電電網(wǎng)的電流波形畸變,為井下裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來隱患。所以,改善煤礦電力系統(tǒng)供電質(zhì)量非常重要�；旌闲陀性礊V波器（hybrid active power filter,HAPF）是中高壓配電系統(tǒng)領(lǐng)域中有效抑制諧波和無功補(bǔ)償?shù)男滦脱b置。本文針對(duì)無變壓器型并聯(lián)混合有源電力濾波器（transformerless shunt hybrid active power filter,TLS-HAPF）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,研究了傳統(tǒng)控制策略、快速重復(fù)控制方法以及滑模變結(jié)構(gòu)控制方法,通過仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了有效性。具體研究內(nèi)容包括:闡述了煤礦供電系統(tǒng)中主要的諧波負(fù)載,明確諧波對(duì)礦井電網(wǎng)的危害,接著根據(jù)礦井供電系統(tǒng)目前的諧波抑制現(xiàn)狀,從拓?fù)浞诸悺⒅C波檢測方法和電流追蹤控制技術(shù)三方面分析了有源濾波器（active power filter,APF）的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,制定本課題研究目標(biāo)。介紹了TLS-HAPF系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和補(bǔ)償諧波原理,詳細(xì)分析了濾波特性,設(shè)計(jì)了主電路參數(shù),選取系統(tǒng)控制變量并推導(dǎo)電路方程,通過... 

【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 本文研究背景
    1.2 礦井供電系統(tǒng)諧波分析
        1.2.1 礦井供電系統(tǒng)諧波源
        1.2.2 礦井諧波現(xiàn)象及危害
        1.2.3 礦井供電系統(tǒng)諧波治理目標(biāo)
        1.2.4 礦井供電系統(tǒng)諧波抑制現(xiàn)狀
    1.3 有源電力濾波器研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢
        1.3.1 混合型有源濾波器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)概述
        1.3.2 諧波電流檢測方法
        1.3.3 電流跟蹤控制方法
        1.3.4 有源電力濾波器的發(fā)展趨勢
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第二章 TLS-HAPF主電路關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計(jì)及數(shù)學(xué)模型建立
    2.1 TLS-HAPF系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理的介紹
    2.2 濾波特性的分析
    2.3 有源部分容量的計(jì)算
    2.4 無源濾波器的設(shè)計(jì)
        2.4.1 LC濾波器的濾波特性分析
        2.4.2 LC調(diào)諧次數(shù)及參數(shù)的確定
    2.5 直流母線電壓確定和電容設(shè)計(jì)
        2.5.1 直流母線電壓的確定
        2.5.2 直流母線電容的設(shè)計(jì)
    2.6 TLS-HAPF數(shù)學(xué)模型的建立
        2.6.1 a-b-c坐標(biāo)系下數(shù)學(xué)模型
        2.6.2 d-q坐標(biāo)系下數(shù)學(xué)模型
    2.7 本章小結(jié)
第三章 傳統(tǒng)電流控制策略的研究
    3.1 引言
    3.2 PI控制策略
        3.2.1 直流側(cè)電壓控制
        3.2.2 電流控制器設(shè)計(jì)
        3.2.3 仿真結(jié)果及其分析
        3.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    3.3 傳統(tǒng)重復(fù)控制策略
        3.3.1 重復(fù)控制的基本原理
        3.3.2 重復(fù)控制的結(jié)構(gòu)與作用
        3.3.3 重復(fù)控制穩(wěn)定性分析
        3.3.4 重復(fù)控制穩(wěn)態(tài)誤差分析
    3.4 基于PI與傳統(tǒng)重復(fù)控制的復(fù)合控制策略
        3.4.1 復(fù)合控制器的設(shè)計(jì)
        3.4.2 仿真結(jié)果及分析
        3.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 快速重復(fù)控制策略的研究
    4.1 引言
    4.2 快速瞬態(tài)響應(yīng)的重復(fù)控制技術(shù)
        4.2.1 不同坐標(biāo)系下的諧波特性分析
        4.2.2 內(nèi)模結(jié)構(gòu)分析
        4.2.3 改進(jìn)型復(fù)合控制器設(shè)計(jì)
    4.3 仿真結(jié)果及分析
        4.3.1 穩(wěn)態(tài)性能
        4.3.2 動(dòng)態(tài)性能
    4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        4.4.1穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)
        4.4.2動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 滑模變結(jié)構(gòu)控制方法的研究
    5.1 引言
    5.2 滑模變結(jié)構(gòu)控制方法概述
        5.2.1 滑模控制原理
        5.2.2 滑�？刂频幕緱l件
        5.2.3 滑模控制的固有特性
    5.3 TLS-HAPF的滑�？刂葡到y(tǒng)設(shè)計(jì)
        5.3.1 滑模控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
        5.3.2 TLS-HAPF滑�？刂破鞯脑O(shè)計(jì)
    5.4 仿真結(jié)果及其分析
        5.4.1 穩(wěn)態(tài)性能仿真
        5.4.2 動(dòng)態(tài)性能仿真
        5.4.3 魯棒性能仿真
    5.5 本章小結(jié)
第六章 TLS-HAPF實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    6.1 系統(tǒng)介紹
    6.2 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
        6.2.1 主程序設(shè)計(jì)
        6.2.2 中斷程序設(shè)計(jì)
        6.2.3 鎖相程序設(shè)計(jì)
        6.2.4 保護(hù)程序設(shè)計(jì)
    6.3 整流實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 研究結(jié)論
    7.2 課題展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者在攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]有源電力濾波器的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 王雪,高云廣,吝伶艷,宋建成,呂世軒.  電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2019(01)
[2]基于復(fù)合控制的三電平APF的研究[J]. 付瑞清.  電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2017(14)
[3]結(jié)合短時(shí)傅里葉變換和譜峭度的電力系統(tǒng)諧波檢測方法[J]. 黃建明,李曉明.  電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2017(07)
[4]基于LCL型有源電力濾波器的復(fù)合電流控制策略研究[J]. 高云廣,宋建成,鄭麗君,江法洋,田飛燕.  工礦自動(dòng)化. 2017(04)
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[6]基于李雅普諾夫函數(shù)的并聯(lián)型混合有源電力濾波器非線性控制方法[J]. 薛花,范月,王育飛.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(21)
[7]基于改進(jìn)增益型自適應(yīng)LMS算法的諧波檢測方法[J]. 王洪誠,王蕾,沈霞,楊欣榮,王正.  電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2016(05)
[8]雙諧振注入混合型有源電力濾波器特性[J]. 孟金嶺,趙偉,林國營,肖勇.  電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2016(03)
[9]基于復(fù)合控制策略的混合有源濾波器諧波治理研究[J]. 趙輝,呂新亞,王紅君,岳有軍.  電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2015(21)
[10]并網(wǎng)逆變器中數(shù)字控制延時(shí)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響及其優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 鄒常躍,劉邦銀,段善旭,李銳.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(02)

博士論文
[1]礦井電網(wǎng)有源電力濾波器電流控制策略研究[D]. 高云廣.太原理工大學(xué) 2017
[2]諧波抑制與無功補(bǔ)償關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 杜少通.中國礦業(yè)大學(xué) 2015
[3]APF與TSC諧波無功綜合補(bǔ)償控制的研究[D]. 郭偉峰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011

碩士論文
[1]混合型濾波器諧波抑制技術(shù)的研究[D]. 張鴻偉.浙江大學(xué) 2016
[2]有源電力濾波器滑模控制策略研究[D]. 謝豐.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[3]一種無變壓器混合有源電力濾波器及其控制策略研究[D]. 時(shí)曉潔.浙江大學(xué) 2011
[4]基于滑�？刂频挠性措娏V波器控制策略研究[D]. 程保華.天津大學(xué) 2010
[5]并聯(lián)混合型有源電力濾波器抑制諧波諧振方法研究[D]. 毛曉英.武漢大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3165879